计算机辅助技术在口腔临床教学中的应用研究
2016-03-19军杨文宇
后 军杨文宇
计算机辅助技术在口腔临床教学中的应用研究
后军1杨文宇2
目的:探讨计算机辅助技术应用于口腔临床医学教学的问题。方法:在口腔临床教学过程多个方面引入多种计算机辅助技术,分析其对教学质量和教学水平的影响。结果:计算机辅助技术应用于口腔临床教学较传统口腔医学教学可提高口腔医学教学质量。结论:计算机辅助技术应用于口腔临床教学值得向各级教学单位推广。
口腔临床 计算机辅助技术 教学
口腔临床医学是一门对操作技能要求极高的学科[1],需要口腔医学生通过长期实习或上实验课等训练来提高自己的口腔操作技能水平。随着高校扩招大潮冲击,口腔医学生数量迅速增加,高校师资力量的短缺;而现实医疗环境导致口腔医学生实习期间动手机会较少,导致口腔医学临床教学质量差强人意。常规的教学以图片分析、录像等教学手段为主,较为平常,难以建立学生立体印象,也缺乏对学生口腔操作能力的训练。
随着信息科学和生命科学的飞速发展,利用现代数字影像技术如CT、MRI、PET-CT等,我们可以获得到患者多模式图像数据,从而能够借助计算机处理和分析,精确设计手术方案,模拟手术操作,进而使外科手术更加精确与微创,为外科技术的发展开辟了一个崭新的领域,也为口腔临床教学带来改变。
1 计算机辅助技术的教学运用
计算机辅助技术(computer aided technology,CA)是集医学、机械、材料学、计算机技术、信息管理、网络技术、通讯技术等诸多学科为-体的新型交叉研究领域[2~3],其核心技术是医学图像三维可视化技术、虚拟现实技术(virtual reality,VR)及3D打印技术[4]。
传统口腔医学生临床教学一般对照的是平面的医学图像,而医学图像三维可视化技术简单的说来就是根据由CT、MRI、PET-CT等获得的二维图象切片重新建立人体内的组织或器官的三维图象的过程,借助专用软件和计算机图形学方法,可以显示三维物体表面及任意剖面的全面信息,从而使图像快速多样化处理成为现实。较传统平面图像,三维图像更加直观与立体,有利于学生直观、迅速建立初步临床印象[5]。
虚拟现实技术的引入是计算机辅助技术另一重大突破,VR技术最大的优势是在虚拟的空间中,操作者可以人为控制三维图像界面的旋转、滚动、剪切并移动部分模型,从而使口腔科医生可以从任意角度进行观察患者牙齿、骨骼等解剖结构,并使得术前模拟、术中导向和术后评价成为可能[6]。由于高校扩招增幅与临床实际教学资源之间的差距,口腔医学生试验课中离体牙、颌面诸骨标本、用于解剖的尸体等缺口都令各个高校口腔教研室感到棘手。虚拟现实技术应用于口腔医学生临床教学工作,可以极大的缓解这一困扰:其在牙体牙髓学中可以让学生从所有角度了解每一个牙齿的外形特点、牙釉质牙本质及牙髓间的界限与差异、每一个牙齿根管开口形态及走形;在口腔解剖学中可以模拟颌面诸骨、肌肉、神经外形,极大缓解实体标本及解剖尸源的紧张。我国已有学者建立了口腔种植学虚拟现实三维模型素材库[7]。
3D打印技术是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,3D打印一般利用数字技术材料打印机来实现。利用医学图像三维可视化技术扫描获得临床患者资料,以及利用VR技术建立各种教学模型都可以利用3D打印技术快速成型,制作成口腔各专业教研室所需要的教学用具。如牙齿等比例放大模型、或颌骨模型可让口腔医学生直接拿在手中观察;临床患者资料模型可以让学生在模型上进行各种训练,如口腔内科可以模拟牙齿洞形的预备,口腔修复可以模拟烤瓷牙的牙体预备,口腔技术专业的瓷粉的涂塑,口腔外科可以模拟切除病灶手术,模拟牙种植体植入等传统口腔教学难以实现的试验操作。
2 计算机辅助技术教学运用的效果及注意事项
实践证明,计算机辅助技术应用于口腔临床教育有很多优势:丰富了教学资源和教学手段,较传统口腔医学教育可以极大提高口腔医学生试验及实际动手能力,从而提高教学质量,值得向各级教学单位推广。在临床教学应用中,我们发现3D打印机等高值器械的较高的投入限制了该技术推广,而另一方面3D模型制作精度等问题也需进一步改善,各高校口腔教研室可酌情部分或全部采用上述技术,配合传统的石膏、树脂、各种模型教具教学,可以有效提高口腔医学生操作水平。
[1]薛浩伟,肖锋.临床医学专业口腔科学教学体会[J].安徽卫生职业技术学院学报,2015,14(5)∶92~93.
[2]杨文宇,孙明,后军,等.计算机辅助外科技术在颌面部复杂骨折内固定手术治疗中的临床应用[J].中国中西医结合耳鼻咽喉科杂志,2014,22(3)∶193~195.
[3]Pott P,Robots.navigation,telesurgery∶state of the art and marketoverview[J].Z Orthop Ihre Grenzgeb,2002,140(2)∶218~231.
[4]Iskandar BJ,Nashold BS.History of functional neurosurgery[J].Clin N Am,1995,6∶1~25.
[5]韩科,吕培军.计算机图象图形技术在口腔医学领域中的应用[J].中国图象图形学报,1996,1(2)∶159~165.
[6]Dulie-Qin.Virtual reality in surgery [J].Int Med Dev,1998,207(3)∶46~50.
[7]胡建,于皓,李智勇,等.口腔种植学虚拟现实三维模型素材库的初步建立[J].口腔医学研究,2008,24(3)∶338~341.
Computer aided technology in the application of dental clinical teaching research
1.The First affiliated hospital of Anhui medical university oral and maxillofacial surgery,Hefei 230022,Anhui
HOU Jun1,YANG Wen-yu2
Objective:Improve the quality of oral clinical teaching level by the introduction of computer aided technology.Methods:In oral clinical teaching process various aspects introduce the computer aided technology,Analyze its impacts on teaching quality and teaching level.Results:Computer aided technology applied in oral clinical oral education more traditional medical education can improve the teaching quality of oral medical students.Conclusion:Computer aided technology applied in dental clinical teaching is worth of promoting at all levels.
Oral clinical;Computer aided technology;Teaching /(编审:刘文华 郭 毅)
R391.7
A
1671-8054(2016)03-0115-02
1.安徽医科大学第一附属医院口腔颌面外科 合肥 230022
2.安徽医科大学第二附属医院口腔颌面外科 合肥 230601
安徽省科技厅年度项目(编号:1301043050)
后军,男,主任医师,硕士生导师
2016-02-01收稿,2016-04-01修回